DE2506517A1 - Verfahren zur innenkuehlung von stranggepressten hohlprofilen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Innenkühlung von stranggepreßten Hohlprofilen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Innenkühlung von; stranggepreßten Hohlprofilen, vorzugsweise Rohren oder Schläuchen, aus thermoplastischen Kunststoffen, bei dem das geformte Hohlprofil nach dem Austritt aus dem Preßwerkzeug an seiner Außenfläche gekühlt und kalibriert wird, und bei dem während der Außenkalibrierung in das Innere des Hohlprofiles ein fließendes, die Innenfläche des Hohlprofiles benetzendes Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, in einem begrenzten Kühlabschnitt unter einem einstellbaren Uberdruck eingeleitet wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Es sind mehrere Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die sich mit der Kühlung von extrudierten Hohlprofilen belassen. Allgemein hat es sich als günstig erwiesen, frisch extrudierte Hohlprofile beim Kalibriervorgang nicht nur von außen abzukühlen, sondern gleichzeitig das Hohlprofil von innen zu kühlen. Dadurch werden erhöhte, die elastischen Eigenschaften negativ beeinflussende Eigenspannungen vermieden, die durch einseitigen Wärmeentzug an der Außenwand des Hohlprofiles entstehen und sonst nur durch Zusätze zum Granulat verhindert werden können.
• In der US-PS 3 244 781 werden die extrudierten Hohlprofile mit einem von innen gekühlten Dorn in Kontakt gebracht, der gleichzeitig zur Innenkalibrierung dient. Hierbei ist es nachteilig, daß nur der Dorn von dem Kühlmittel bespült wird, und nicht das Kühlmittel direkt mit dem Extrudat in Kontakt gebracht wird. Dadurch wird die Wärmeübergangszahl des Systems zu geringeren Werten hin verschoben und die Effektivität der Kühleinrichtung stark herabgesetzt. Ähnliche Einrichtungen mit gekühlten Dornen sind in der einschlägigen Literatur beschrieben (z. B. G. Schenkel, Kunststoff-Extrudertechnik, Carl Hanser Verlag 1963).
• In der DOS 1 704 972 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung hierfür vorgeschlagen, bei dem gleichzeitig mit der Außenkalibrierung und -kühlung des Hohlprofiles eine Innenkühlung vorgenommen wird. Dabei wird das Kühlmittel direkt mit der Innenwand des Extrudates in Kontakt gebracht, jedoch wird keine gleichmäßige Kühlung gewährleistet, da durch die geringe Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Innenkühlabschnittes - der Querschnitt der Zufuhrleitung ist in Relation zu dem des Innenkühlabschnittes gering - keine einheitlichen Wärmeübergangsverhältnisse vorliegen und das Verweilzeitspektrum des Kühlmittels im Innenkühlabschnitt ungünstig ist. So kann bei dieser Vorrichtung die Möglichkeit der Kurzschlußströmung nicht ausgeschlossen werden, d.h.
• frische Kühl flüssigkeit gelangt nicht zur Kühlung an die Innenwand des Hohlprofiles, sondern strömt sofort wieder aus dem Innenkühlabschnitt heraus.
• Die durchmesserkonstanten starren Dichtelemente stellen hohe Anforderungen sowohl an die Fertigungsgenauigkeit der Dichtelemente als auch an die der Ringschlitzdüse, da keine Möglichkeit zur Anpassung der Dichtelemente an Wanddickenschwankungen des Hohlprofiles besteht. Ferner erweist es sich als nachteilig, daß jeweils andere Dichtelemente benutzt werden müssen, wenn bei gleichem Außendurchmesser Hohlprofile unterschiedlicher Wandstärke hergestellt werden sollen Aus diesen Uberlegungen stellt sich nun die Aufgabe, ein Verfahren mit der entsprechenden Vorrichtung hierfür vorzuschlagen, bei dem sowohl eine wirksame Innenkühlung des Hohlprofiles als auch eine einfache und wirkungsvolle Abdichtung des Innenkühlabschnittes gewährleistet wird.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlmittel mit einer- einstellbaren mittleren Verweilzeit im Innenkühlabschnitt geführt wird, wobei am Ende des Kühlabschnittes unter Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der statische Druck des Kühlmittels gesenkt wird, und daß das Kühlmittel aus dem Innenkühlabschnitt abgesaugt wird.
• Durch dieses Verfahren wird gewährleistet, daß eine gleichmäßige Abkühlung des Hohlprofiles stattfindet, da dem Kühlmittel durch eine beeinflußbare Druckdifferenz am Ende des Innenkühlabschnittes eine einstellbare Strömungsgeschwindigkeit vorgegeben wird. Um zu verhindern, daß sich im Kiihlabschnitt zwischen der Drosselstelle, an der die Druckdifferenz entsteht, und dem Kühlmitteleinlauf Toträume entstehen, besteht ein weiteres erfindungswesentliches Merkmal darin, das Kühlmittel im Innenkühlabschnitt zu führen. Diese Führung wird beispielsweise so ausgelegt, daß das Kühlmittel mit erhöhter Geschwindigkeit wendelförmig an der Innenfläche des Hohlprofiles vorbeiströmt.
• Aufgrund dieser Vorschläge ist es möglich, das Verweilzeitspektrum des Kühlmittels in den gewünschten engen Grenzen zu halten, so daß eine hohe Kühlleistung erreicht wird.
• An der Drosselstelle findet - bei konstantem Gesamtdruck, da die normalerweise in solchen Anlagen auftretenden Verluste im Verhältnis zu dem Druckverlust an der Drosselstelle gering sind - eine Umwandlung des statischen Druckes in dynamischen Druck innerhalb des Kühlmittels statt. Durch die Grobe des Drosselspaltes läßt sich der dynamische Druck dort so weit erhöhen, daß der statische Druck unter den Druck der die Anlage umgebenden Atmosphäre absinkt. Dadurch entsteht ein Unterdruck, der durch das Absaugen des Kühliittels aus dem Innenkühlabschnitt auch zwischen Drosselstelle und Dichtelement aufrechterhalten wird. Dieser Unterdruck wird im Sinne der Erfindung dazu benutzt, die Abdichtung des Innenkühlabschnittes an der Kühlmittelauslaßseite zu gewährleisten. Wird das Kühlmittel an dem dem Preßwerkzeug zugewandten Ende des Innenkühlabschnittes abgesaugt, so wird das Herunterziehen des frisch extrudierten Hohlprofiles auf den gewünschten Durchmesser wesentlich unterstützt. Ferner wird dadurch das Einziehen des Hohlprofiles in die Außenkalibriereinrichtung erleichtert. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise ein kürzerer Abstand zwischen dem Preßwerkzeug und der Außenkalibrier- und -kühleinrichtung sowie durch die intensive Kühlwirkung eine sehr geringe Baulänge der Anlage.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise eine Vorrichtung vorgeschlagen, die aus einer Strangpreßeinrichtung mit anschließendem Preßwerkzeug besteht, an dessen Auslaßöffnung sich in einem Abstand eine fluchtend angeordnete Außenkalibriereinrichtung anschließt, wobei durch das Preßwerkzeug zwei koaxial in das frisch geformte Hohlprofil hineinragende Kühlmittelleitungen angeordnet sind, von denen sich eine Leitung nahezu über die gesamte Länge des Innenkühlabschnittes erstreckt, und die Kühlmittelzufuhrleitung mit einer Vorrichtung zur Drucksteuerung und/oder -regelung verbunden ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkühlabschnitt durch ein Drosselelement in zwei nicht gleich große Abschnitte unterteilt wird, wovon der kleinere Abschnitt mit einem starren oder elastischen Dichtelement ausgerüstet und mit der Kühlmittelabfuhrleitung verbunden ist, die an einer externen Absaugvorrichtung angeschlossen ist, während der andere Abschnitt durch ein einstellbares Dichtelement begrenzt ist und mit der Kühlmittelzufuhrleitung verbunden ist.
• Dabei ist es gleichgültig, ob die Strömung der Kühl flüssigkeit in oder entgegengesetzt der Abzugsrichtung der Hohlprofile gerichtet ist.
• Erfindungswesentlich ist die an der Sühlmitte7abfuhrleitung angeordnete Absaugvorrichtung und das vor den Auslaßöffnungen es Kühlmittels angeordnete Drosselorgan. Dabei hat es sich @@@ @ützlich erwie@en, dieses Drosselorgan aus verformbarem Material herzustellen, um es auf den jeweils optinalen-Arbeitsbereich einstellen zu können. Um diese Einstellung jederzeit vornehmen oder notfalls korrigieren zu können, ist es zweckmäßig, diese Einstellung auch von außen während des Betriebes vorzunehmen.
• Bei der Verwendung eines starren Dichtelementes hat es sich zum Erreichen einer unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen gleichbleibenden Dichtwirkung als notwendig herausgestellt, daß dieses Dichtelement sich in Extrusionsrichtung im Durchmesser verjüngt und in der Zone zwischen Preßwerkzeug und Außenkalibriereinrichtung angeordnet ist. Dabei ist es selbstverständlich, da das Hohlprofil in dieser Zone heruntergezogen wird, daß die Steigung der Dichtfläche der des Hohlprofiles angepaßt ist, wobei es sich als zweckmäßig erwiesen hat, das Dichtelement so in dieser Zone anzuordnen, daß es gleichsam als Dorn wirkt, über den das Hohlprofil gezogen wird.
• Um zu vermeiden, daß beim Herunterziehen des Hohlprofiles im thermoplastischen Zustand über dieses Dichtelement Qualitätseinbußen eintreten, wird in einer günstigen Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Abdichtung des Innenkühlabschnittes durch elastische Dichtelemente, deren Durchmesser veränderbar sind, vorzunehmen. Dadurch ist es möglich, die Dichtelemente innerhalb der Außenkalibriereinrichtung anzuordnen, ohne eine Verringerung der Dichtwirkung bei Schwankungen der Wandstärke befürchten zu müssen. Dabei wäre es nachteilig, die Dichtwirkung auf die gespeicherte Formänderungsarbeit innerhalb der Dichtung aufzubauen, indem der Durchmesser der Dichtelemente geringfügig über dem Innendurchmesser des Hohlprofiles liegt.
• Es hat sich vielmehr als zweckmäßig herausgestellt, die Dichtelemente so auszulegen, daß ihr Durchmesser durch geeignete Hilfsmittel vergrößert werden kann. Als geeignete Hilfsmittel sind dabei beispielsweise Keile denkbar, die durch geeignete Vorrichtungen in das Dichtelement geschoben werden, um es aufzuweiten. Dabei erweist es sich im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft, die in den Innenkühlabschnitt herrschenden, unterschiedlichen Drücke zur Aufrechterb ltung der Dichtwirkung ZU benutzen, indem an der Kühlmitteleinlaufseite durch den dort herrschenden Uberdruck die Dichtung gespreizt wird und an der Kühlmittelauslaufseite durch die dort zwischen Innenkühlabschnitt und dem Innenraum des Hohlprofiles herrschende Druckdifferenz die Dichtung gegen die Innenwand des Hohlprofiles gesaugt wird.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Innenkühlabschnitt genau einstellbar ist, da im Innenkühlabschnitt zwischen der Kühlmittel#ufuhrleitung und dem Drosselelement Leitelemente angeordnet sind, die das Kühlmittel an der Innenwand des Hohlprofiles entlangführen, ohne daß sich Totwasserräume bilden können.
• Mit den nach der Erfindung arbeitenden Anlagen ist es möglich, Hohlprofile auf kürzesten Strecken abzukühlen und die von der Abzugseinrichtung aufzubringenden Zugkräfte niedrig zu halten. Durch die in der Erfindung vorgeschlagenen Dichtelemente wird auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten auf einfache Art eine wirkungsvolle Abdichtung des Innenkühlabschnittes gewährleistet1 ohne Leckströme in Kauf nehmen zu müssen.
• Im folgenden werden einige vorteilhafte Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens anhand scheratischer Abbildungen näher erläutert.
• Es stellen dar: Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine nach der Erfindung arbeitende Anlage; Fig. 2: einen vergrößerten Ausschnitt aus der in Fig. 1 gezeigten Anlage mit einer vorteilhaften Weiterbildung eines Dichtelementes; Fig. 3: eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zur Innenkühlung von Hohlprofilen gemäß der Erfindung; Fig. 4: eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung eines geschlossenen Kühlmittelkreislaufes.
• In Fig. 1 ist der Extruder 1 an dem Umlenkkopf 2 befestigt, der an seiner vorderen Stirnseite eine Ringschlitzdüse 3 besitzt, die über Ringkanäle mit der Extruderausgangsoffnung in Verbindung steht. In einem Abstand von der Düsenstirnseite ist koaxial zur Düsenachse eine Außenkalibrier- und -kühleinrichtung 4 angeordnet, wobei der Innendurchmesser der ersten Kalibrierdüse kleiner als der der Ringschlitzdüse ausgelegt ist, so daß das stranggepreßte Rohr 5 durch nicht dargestellte Abzugsvorrichtungen, die hinter der Außenkalibrier- und kühleinrichtung 4 angeordnet sind, heruntergezogen werden muß. Der Aufbau der Außenkühl- und -kalibriereinrichtung 4 ist nicht erfindungswesentlich, da alle Arten von Außenkühl- und -kalibriereinrichtungen mit dem erfindungsgemäßen Innenkühlverfahren kombinierbar sind.
• Gemäß der Erfindung wird während des Außenkalibriervorganges das Rohr 5 zusätzlich von innen gekühlt. Dazu werden in Fig. 1 axial durch den Umlenkkopf 2 zwei koaxial zueinander angeordnete Kühlmittelleitungen 6 und 7 geführt, wobei die innere Kühlmittelleitung 6 mit ihrem größeren Strömungsquerschnitt als Kühlmittelzufuhrleitung eingesetzt wird und bis zum Ende des Innenkühlabschnittes reicht.
• Die als Kühlmittelabfuhrleitung angeordnete Leitung 7 weist nur einen geringfügig größeren Innendurchmesser als die Zufuhrleituhg 6 auf, so daß nur ein geringer Ringspalt zum Rücklauf des Kühlmittels zur Verfügung steht. Die Kühlmittelabfuhrleitung 7 endet in dem Einlauf des Rohres 5 in die Kalibriereinrichtung 4. Das Kühlmittel wird im Innenkühlabschnitt 8 an den Rohrenden der beiden Kühlmittelleitungen 6 und 7 durch auf dem Umfang verteilte radiale Bohrungen in bzw. aus dem Innenkühlabschnitt 8 geführt. Axial in der Kühlmittelzufuhrleitung 6 ist die Führungsstange 9 angeordnet, auf deren - in Abzugsrichtung des Rohres 5 - vorderem Ende zwei Gewinde 10 und 11 mitgleieher Steigung und gleichem Durshmesser, aber entgegenges@tztem Drehsinn aufgeschnitten sind. Auf das Gewinde 10 ist der stirnseitige Verschlußstopfen 12 der Kühlmittelzufuhrleitung 6 geschraubt, während das Gewinde 11 zur Befestigung einer aus zwei geraden Kreiszylindern mit unterschiedlichen Durchmessern bestehenden, im Profil T-förmig ausgebildeten Klemmplatte 13 vorgesehen ist. Zwischen dem Verschlußstopfen 12 und der Klemmplatte 13 ist ein Stützteller 14 angeordnet.
• Ein O-Ring 15 wird durch den Stützteller 14 in den Ringschlitz eines elastischen, im Profil U-förmig ausgebildeten kreisringförmigen Dichtelementes 16 gepreßt, das über den kleineren Kreiszylinder der Klemmplatte 13 geschoben ist und sich in axialer Richtung auf der Stirnseite des größeren Kreiszylinders abstützt. Der Durchmesser des O-Ringes 15 ist dabei größer als der Spalt des Ringschlitzes. Der Durchmesser des Stütztellers 14 sowie der größere Durchmesser der Klemmplatte 13 sind kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 5.
• Zwischen der vorderen Stirnseite der Kühlmittelabfuhrleitung 7 und eine auf der Kühlmittelzufuhrleitung 6 aufgeschweißten Stützring 18 ist ein als gerader Kreiszylinder ausgeführtes elastisches Drosselelement 17 eingeklemmt. Das starre konische Dichtelement 19 ist auf dem Umfang der Kühlmittelabfuhrleitung 7 zwischen der Ring düse 3 und den radial auf dem Umfang der Kühlmittelabfuhrleitung 7 angeordneten Bohrungen befestigt. Der Steigungswinkel des Konus wird sowohl durch das Verhältnis des Innendurchmesser6 der Ringschlitzdüse 3 zu dem des fertigen Hohlprofilesals auch durch den Abstand der Stirnseite der Ringschlitzdüse 3 zur Außenkalibriereinrichtung 4 bestimmt.
• An dem der Ringschlitzdüse 3 entgegengesetzten Ende des Umlenkkopfes 2 ist auf der Mantelfläche der Kühlmittelabfuhrleitung 7 ein zylindrischer Block 20 befestigt. Die Kühlmittelabfuhrleitung 7 mündet in dem Block 20 in den Ringkanal 21, der mit einer externen Falleitung 22 verbunden ist. Die Kühlmittelzufuhrleitung 6 durchquert axial den gesamten Block 20. Sie besitzt im Block 20 auf ihrem Umfang verteilte, radial angeordnete Bohrungen, die in einem zweiten Ringkanal 23 münden, der mit einem externen Kühlmittelreservoir verbunden ist. Sowohl vor als auch hinter dem Ringkanal 23 ist die Kühlmittelleitung 6 durch Dichtelemente 24 im Block 20 abgedichtet. Die Kühlmittelzufuhrleitung 6 weist nach dem rückwärtigen Austritt aus dem Block 20 ein Außengewinde auf, auf dem eine Mutter 25 aufgeschraubt ist, die dazu dient, die Kühlmittelzufuhrleitung 6 auf der Kühlmittelabfuhrleitung 7 axial zu verschieben. Auf der Führungsstange 9 ist nach ihrem hinteren Austritt aus der Kühlmittelzufuhrleitung 6 ein Handrad 26 befestigt.
• Die Schmelze wird von dem Extruder 1 in den Umlenkkopf 2 gefördert und als Rohr 5 aus der Ringschlitzdüse 3 ausgepreßt. Beim Anfahren der Anlage ist die gesamte Kühleinrichtung soweit nach hinten in den Umlenkkopf 2 zurückgegangen, daß die Klemmplatte 13 auf der Höhe der Ringschlitzdüse 3 angeordnet ist. Mit dem aus dieser Ringschlitzdüse 3 austretenden Rohr 5 wird die Kühleinrichtung ebenfalls in Extrusionsrichtung in das Rohr geschoben, bis das Dichtelement 19 die Innenwand des Rohres 5 abdichtet. Durch eine hinter der Außenkühl- und -kalibriereinrichtung 4 angeordnete und hier nicht dargestellte Abzugseinrichtung wird das Rohr 5 verstreckt und auf den Innendurchmesser der ersten Kalibrierdüse heruntergezogen, wobei es eine Wanddickenverringerung erfährt. Dabei gleitet seine Innenwand über die konische Fläche des Dichtelementes 19. Das Dichtelement 19 wird dabei so angeordnet, daß eine geringe Aufweitung des Rohrinnendurchmessers entsteht. Deshalb muß diese Dichtfläche vollkommen poren- und riefenfrei sein. Die elastische Dichtung 16 dichtet das der Ringschlitzdüse entfernte Ende des Innenkühlabschnittes 8 ab. Ihre Dichtwirkung wird durch Drehen des Handrades 26 eingestellt, indem der O-Ring 15 mehr oder weniger stark den Ringschlitz des Dichtelementes 16 aufweist. Durch das axiale Verschieben der Kühlmittelzufuhrleitung mit Hilfe der Mutter 25 gegenüber der Kühlmittelabfuhrleitung 7 wird das Drosselelement 17 gestaucht, wodurch sich der Strömungsquerschnitt zwischen Drosselelement und Rohrinnenwand verändert Da Wasser als Kühlmittel zur Kühlung der Rohrinnenwand vollkommen ausreicht, wird das Kühlmittel bei einem offenen Kühlmittelkreislauf unter Zwischenschaltung eines Handventils 27 und eines Manometers 28 aus dem Wasserleitungsnetz in den Ringkanal 23 geleitet, Von dort strömt es unter einem vorher am Handventil 27 eingestellten Uberdruck radial nach innen in die Kühlmittelzufuhrleitung 6, an deren Ende es wieder radial nach innen gegen die Innenwand des Rohres 5 gelenkt wird. Uber die gesamte Länge des Innenkühlabschnittes 8 sind um den Umfang der Kühlmittelzufuhrleitung 6 wendelförmige Leitelemente29 gewunden, die das Kühlmittel in Rotation versetzen, und es dadurch mit erhöhter Strömungsgeschwindigkeit an der Innenwand des Rohres 5 entlangführen. Das erwärmte Kühlwasser wird an dem der Ringschlitzdüse 3 zugewandten Ende des Innenkühlabschnittes 8 durch das elastische Drosselelement 17 weiter beschleunigt. Durch die am Ringkanal 21 angeschlossene Falleitung 22 wird die am Drosselelement 17 entstandene Druckdifferenz aufrechterhalten. Durch die Länge der Fallleitung 22 und die Größe des Strömungsquerschnittes an dem Drosselelement 17 kann ein Unterdruck an den Auslaßöffnungen der Kühlmittelabfuhrleitung 7 erreicht werden, der das noch plastische Rohr auf das Dichtelement 19 saugt, so daß sowohl der Innenkühlabschnitt 8 dadurch wasserdicht verschlossen wird, als auch das Herunter ziehen des Rohres 5 auf den erforderlichen Durchmesser wesentlich unterstützt wird. Durch die Ummantelung des kalten Kühlwassers durch das erwärmte wird ein Schutz gegen das Aufheizen des kalten Kühlwassers durch die im Umlenkkopf 2 geführte Schmelze erreicht.
• In Fig. 2 ist eine vorteilhafte Weiterbildung des an dem dem Preßwerkzeug entfernten Ende des Innenkühlabschnittes angeordneten Dichtelementes dargestellt: Auf dem Gewinde 11 am Ende der Führungsstange 9 ist eine Buchse 30 mit einem Flansch, der in Richtung des Innenkühlabschnittes 8 weist, aufgeschraubt. Auf dem Umfang der Buchse 30 ist ein Zylinder 31 befestigt, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 5 ist. Zwischen dem Flansch der Buchse 30 und der Stirnseite des Zylinders 31 ist eine elastische, als Hohlzylinder ausgebildete Dichtung 32 mit ihrer Stirnseite geklemmt. Der Durchmesser der beiden stirnseitigen Bohrungen ist dabei geringer als der Innendurchmesser des Hohlzylindere. Bei vollständigem Anliegen der Dichtung 32 an der Innenwand des Rohres 5 wird zwischen dem Umfang der Kühlmittelzufuhrleitung 6 und der Stirnseite der Dichtung 32 ein Ringspalt freigegeben.
• Die Dichtung 32 reicht in ihrer Länge über die Auslaßbohrungen in der Kühlmittelzufuhrleitung 6 zurück. Auf dem Umfang der Kühlmittelzufuhrleitung 6 ist kurz vor der ersten Auslaßbohrung, aber schon innerhalb des Hohlzylinders der Dichtung 32 eine Ringscheibe 33 befestigt, deren Durchmesser größer als der der stirnseitigen Bohrung der Dichtung 32 im gespreizten Zustand, aber geringer als der Innendurchmesser des Hohlzylinders ist, so daß diese Stelle als Drossel wirkt. Hierbei bewirkt nun ein Drehen des Handrades 26, daß sich der axiale Abstand zwischen der Stirnseite der Ringscheibe 33 und der inneren Stirnseite der Dichtung 32 verändern läßt.
• Durch den Uberdruck des Kühlwassers, das radiale Anströmen der Innenwand der Dichtung 32 durch das frische Kühlwasser und der Drosselwirkung an der Ringscheibe 33 wird die Dichtung 32 gespreizt und legt sich formschlüssig an die Innenwand des Rohres 5 an. Durch diese zusätzliche Drosselstelle läßt sich ebenfalls der Druck in dem Innenkühlabschnitt beeinflussen.
• In Fig. 3 ist eine andere Möglichkeit der Abdichtung des Innenkühlabschnittes 8 aufgezeigt. Dabei werden die Dichtelemente allein durch die Druckunterschiede im Innenkühlabschnitt eingestellt. Das Kühlmittel strömt hierbei durch die Kühlmittelleitung 7' an dem dem Preßwerkzeug zugewandten Ende des Innnenkühlabschnittes in den Innenkühlabschnitt 8 hinein und verläßt ihn durch die Kühlmittelleitung 6'. Dabei strömt das Kühlmittel in Abzugsrichtung des Rohres 5. Das elastische Dichtelement 19' ist auf dem Umfang der Kühlmittelleitung 7' im Bereich der Außenkalibriereinrichtung angeordnet. Da das Drosselelement 17' gemäß der Erfindung vor den Auslaßöffnungen des Kühlmittels aus dem Innenkühlabschnitt 8 anzuordnen ist, befindet es sich in Abbildung 3 - im Gegensatz zu Fig. 1 und 2 - an dem dem Preßwerkzeug entfernten Ende des Innenkühlabschnitts. Das Drosselelement 17' wird zwischen der ringförmigen Stirnseite einer auf der Kühlmittelabfuhrleitung 6' aufgeschrumpften Buchse 39 und einer auf dem anderen Ende auf dieser Buchse aufgeschraubten Ringscheibe 40 gehalten. Durch Verdrehen der Ringscheibe 40 läßt sich im ausgebauten Zustand der Durchmesser des Drosselelementes 17' einstellen. Das Dichtelement 16#, das funktionsmäßig gleich dem Dichtelement 19' aufgebaut ist, besteht im wesentlichen aus zwei hohlen Kreiszylindern mit konischem Ubergang. Der kleinere Zylinder des Dichtelementes 16' bzw. 19' wird dabei auf dem Umfang der Kühlmittelleitung 6' bzw. 7l befestigt. Der Durchmesser des größeren Hohlzylinders ist so ausgelegt, daß er im wesentlichen dem Innendurchmesser des Rohres 5 entspricht. Wird nun das Kühlmittel unter einem einstellbaren Uberdruck in die Kühlmittelleitung 7' eingeleitet, so wird durch den Uberdruck im ersten Teil des Innenkühlabschnittes 8 das Dichtelement 19' aufgeweitet und legt sich formschlüssig an die Innenwand des Rohres 9 an. Die wendelförmigen Leitelemente 29 leiten das Kühlmittel an der Innenwand des Rohres 5 entlang zu dem Ringspalt an dem Drosselelement 17'. In dem Kühlmittelraum zwischen Drosselelement 17' und Dichtelement 161 herrscht ebenfalls ein Unterdruck, da auch hier das Kühlmittel abgesaugt wird. Durch diesen Unterdruck weitet sich das Dichtelement 16' auf und legt sich ebenfalls formschlüssig an die Innenwand des Rohres 5 an. Bei dieser Anordnung ist es selbstverständlich, daß die Kühlmittelanschlüsse im Block 20 vertauscht sind. Diese Anordnung ist konstruktiv wesentlich einfacher ausgeführt als die in Fig. 1 und 2 beschriebene Sie besitzt gegenüber diesen Anordnungen den Vorteil, daß sich die Dichtelemente selbsttätig an die Innenwand des Rohres 5 anlegen. Die Dichtwirkung regelt sich dabei selbsttätig auf einen optimalen Arbeitswert ein. Das Anfahren der Anlage geschieht ähnlich wie in Fig. 1 beschrieben1 nur daß die Kühleinrichtung soweit in Extrusionsrichtung geschoben wird, bis die Dichtung 191 in der Außenkalibrier- und kühleinrichtung 4 die Innenwand des Rohres 5 abdichtet.
• Die hier für ein Rohr mit glatter Oberfläche ausgeführten Beispiele lassen sidlselbstverständlich auch auf profilierte Rohre übertragen, wenn die mit der profilierten Oberfläche in Verbindung stehenden Elemente die flegativform des Profiles besitzen.
• In Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines geschlossenen Kühlkreislauf es wiedergegeben. Hierbei entsteht der Unterdruck in der Kühlaittelabfuhrleitung 7 nicht durch eine Falleitung, sondern wird durch eine Saugeinrichtung 34, die beispielsweise aus einer Wasserstrahipuinpe besteht, erzeugt. Die Saugeinrichtung 34 wird aus einem Vorratsbehälter 35 versorgt, in den sie unter Zwischenschaltung von Teuperaturwächtern 37 das erwärmte Kühlmittel fördert. Die Temperaturwächter besitzen dabei die Aufgabe, je nach Kühlmitteltemperatur die Kühleinrichtung 38 in den Kühlmittelrücklauf einzuschalten.
• Die Fördereinrichtung 36 fördert das Kühlmittel aus dem Vorratsbehälter 35 unter Zwischenschaltung des Manometers 28 in den Ringzylinder 23 und von dort in die Kühlmittelzufuhrleitung 6.

Claims (12)

Pat entansprüche

1. Verfahren zur Innenkühlung von stranggepreßten Hohlprofilen, vorzugsweise Rohren oder Schläuchen, aus thermoplastischen Kunststoffen, bei dem das geformte Hohlprofil nach dem Austritt aus dem Preßwerkzeug an seiner Außenfläche gekühlt und kalibriert wird,und bei dem während der Außenkalibrierung in das Innere des Hohlprofiles ein fließendes, die Innenfläche des Hohlprofiles benetzendes Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, in einem begrenzten Kühlabschnitt unter einem einstellbaren Uberdruck eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel mit einer einstellbaren mittleren Verweilzeit im Innenkühlabschnitt geführt wird, wobei am Ende des Kühlabschnitts unter Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der statische Druck des Kühlmittels gesenkt wird, und daß das Kühlmittel aus dem Innenkühlabschnitt abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckabsenkung des Kühlmittels das extrudierte Hohlprofil verformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckabsenkung des Kühlmittels der Innenkühlabschnitt abgedichtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet 7 daß das Kühlmittel ia Innenkühlabschnitt wendelförmig geführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus einer Strangpreßeinrichtung mit anschließendem Preßwerkzeug, an dessen Auslaßöffnung sich in einem Abstand eine fluchtend angeordnete Außenkalibriereinrichtung anschließt, wobei durch das Preßwerkzeug zwei koaxial in das frisch geformte Hohlprofil hineinragende Kühlmittelleitungen angeordnet sind, von denen sich eine.Ieitung nahezu über die gesamte Länge des Innenkühlabschnittes erstreckt, und die Kühlmittelzufuhrleitung mit einer Vorrichtung zur Drucksteuerung und/oder -regelung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkühlabschnitt ( durch ein irosselelement (17 bzw. 17') in zwei nicht gleich große Abschnitte unterteilt ist, wovon der kleinere Abschnitt mit einem starren oder elastischen Dichtelement(19 bzw. 19') ausgerüstet ist und mit der Xühlmittelabfuhrleitung (7 bzw. 6') verbunden ist, die an einer externen Absaugvorrichtung (22 bzw. 34) angeschlossen ist, während der andere Abschnitt durch ein einstellbares Dichtelement (16 bzw. i6' bzw. 32) begrenzt ist und mit der Kühlmittelzufuhrleitung (6 bzw. 7i) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Dichtelement (19) sich in Extrusionsrichtung des Hohlprofiles im Durcbiesser werJungt und in der Zone zwischen Preßwerkzeug (2) und Äußenk~libriereinrichtung (X) angeordnet ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtelement (19') im Durchmesser veränderbar ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des elastischen Dichtelementes (19') von außen einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des elastischen Dichtelementes (19') durch den Druck des Kühlmittels einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (17 bzw. 17') aus verformbarem Material gefertigt ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Drosselelementes (17 bzw. 17') von außen einstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kühlabschnitt (8) zwischen dem Kühlmitteleinlauf und dem Drosselelement (17 bzw. 17') Leitelemente (29) angeordnet sind.

L e e r s e i t e